Una neurotossina è una tossina che agisce specificamente sulle cellule nervose - i neuroni - di solito interagendo con proteine di membrana e canali ionici.
Molti dei veleni e delle altre tossine che gli organismi usano per difendersi dai vertebrati sono neurotossine. Un effetto comune è la paralisi, che si instaura molto rapidamente. Il veleno di api, scorpioni, pesci palla, ragni e serpenti può contenere molte tossine diverse. Molte neurotossine agiscono colpendo i canali ionici voltaggio-dipendenti.
Un uomo di nome Clairvius Narcisse era morto ed è tornato in vita perché i locali hanno usato una neurotossina su di lui per riportarlo in vita. Fu sepolto ad Haiti nel 1964.